CN106927581A - 一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锅炉水处理领域，特别是一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统。该系统包括进水管路；所述进水管路的入口连通原水，出口连通一真空解析罐；所述真空解析罐内部设有一液相成膜内构件；所述真空解析罐的顶端连接一真空抽吸装置，底端设置一排渣口和一第一出水管路；所述第一出水管路的出口连接一排水泵的入口，所述排水泵的出口连接一第二出水管路。通过该系统能够使暂时硬度锅炉用水在常温、真空环境中脱除溶解于水中的氧和二氧化碳，从而达到减缓包括锅炉，管路等热力系统氧腐蚀及酸性腐蚀的目的。

Description

一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统和方法
技术领域
本发明涉及锅炉水处理领域，特别是一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统和方法。
背景技术
水的硬度主要是由其中的钙(Ca2+)、镁（Mg2+）离子构成的，天然水中碳酸根非常少，所以碳酸盐硬度看作是钙、镁的重碳酸盐硬度。通常，此类盐的硬度在水被加热沸腾时就会产生沉淀，称为暂时硬度。锅炉用水中若含有硬度盐类，则会在锅炉受热面上生成水垢，大大降低传热效率。同时，由于结垢导致受热面金属过热损坏，如鼓包、爆管等，因此，锅炉水结垢是影响锅炉安全、经济运行的重要因素。同时，水中溶解的氧及二氧化碳还会对锅炉及管路产生氧腐蚀及酸性腐蚀，降低热力系统寿命。
目前，锅炉水处理的方法主要有两种，一是炉内水处理法，即随着给水向锅炉内投加一定数量的软水剂，将水中的结垢物质转变成沉降于水底的可流动的泥垢，然后通过排污将泥垢排除。炉内水处理不能完全防止结垢，特别是已形成的泥垢，在排污不及时时很容易形成二次水垢。尤其是当给水硬度过高时，将形成大量水渣，加快二次水垢的形成，因此炉内水处理法不适用于高硬度水质，二是炉外水处理法，原水在进入锅炉之前采用水处理设备去除水中的硬度，常见的软化水设备有钠离子交换软化水设备，反渗透净水设备等。经过锅炉外水处理以后还可能有残余硬度。
通过前述可知，目前的锅炉水处理只能达到减缓结垢的目的，而对于暂时硬度随着水温升高，重碳酸根会分解出二氧化碳，会对锅炉及蒸汽管路造成酸性腐蚀。对此，还没有针对二氧化碳脱除的方法，热力系统的酸性腐蚀没有引起重视，尤其是热力系统蒸汽侧设备、管路酸性腐蚀没有得到保护，腐蚀现象比较严重。在实践中仍然需要辅以炉内加药及定期清洗，才能达到锅炉安全、经济运行的目标。
发明内容
为了解决暂时硬度水质脱除氧、脱除二氧化碳的缓蚀阻垢的问题，本发明目的是提供一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统和方法。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，包括进水管路；所述进水管路的入口连通原水，出口连通一真空解析罐；所述真空解析罐内部设有一液相成膜内构件；所述真空解析罐的顶端连接一真空抽吸装置，底端设置一排渣口和一第一出水管路；所述第一出水管路的出口连接一排水泵的入口，所述排水泵的出口连接一第二出水管路。
优选的，所述液相成膜内构件为竖向列管式结构、竖向平板式结构或者竖向悬丝结构中的一种。
优选的，所述真空抽吸装置包括集水箱、循环泵、水力引射器、抽气管路、放空管；所述集水箱的下端一侧连通一前出水管路，所述前出水管路连通所述循环泵的入口，所述循环泵的出口连接一后出水管路，所述后出水管路的出口连接所述水力引射器，所述集水箱的顶端连通所述放空管；所述水力引射器通过抽气管路连通所述真空解析罐。
优选的，所述进水管路上设有一加药混合器，所述加药混合器内设有软水剂。
优选的，所述加药混合器为静态管道混合器或者射流加药器。
优选的，所述第二出水管路上设有液位控制阀；所述液位传感器位于所述真空解析罐内。
优选的，所述的液位控制阀是电动阀或者气动阀。
一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理方法，其包括步骤：将来水通过进水管路导入真空解析罐，进入真空解析罐的水首先均匀分布于一液相成膜内构件的顶部，再沿管内壁形成薄膜，重力流下，同时所述真空解析罐顶部被抽真空装置抽真空，通过抽真空脱除氧和二氧化碳后的水汇集于真空解析罐的底部，由排水泵加压后经第二出水管路进入下游工序。
本发明的有益效果：通过该系统和方法能够使暂时硬度锅炉用水在常温、真空环境中脱除溶解于水中的氧和二氧化碳，从而达到减缓包括锅炉，管路等热力系统氧腐蚀及酸性腐蚀的目的。
附图说明
图1本发明实施例提供的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统的结构示意图。
图中：1-原水；2-加药混合器；3-进水管路；4-真空解析罐；5-液相成膜内构件；6-排水泵；7-液位控制阀；8-第二出水管路；9-抽气管路；10-水力引射器；11-集水箱；12-循环泵；13-软水剂；14-液位传感器；15-放空管； 16-排渣口；17-第一出水管路；18-前出水管路；19-后出水管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，包括进水管路3；所述进水管路3的入口连通原水1，出口连通一真空解析罐4；所述真空解析罐4内部设有一液相成膜内构件5；所述真空解析罐4的顶端连接一真空抽吸装置，底端设置一排渣口16和一第一出水管路17；所述第一出水管路17的出口连接一排水泵6的入口，所述排水泵6的出口连接一第二出水管路8。
该系统的工作原理：本系统通过真空抽吸装置在真空解析罐4的顶部抽气，以达到真空解析罐4中的需要的真空度，在这个抽吸的过程中，将溶解于水中的氧气和二氧化碳脱除。锅炉用水在常温、真空环境中脱除溶解于水中的氧及二氧化碳。从而达到减缓包括锅炉，管路等热力系统氧腐蚀及酸性腐蚀的目的。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1所示，所述的真空解析罐4可从市场上直接购得。但购买的结构并不限于某一种特定形式，可以是卧式结构或者立式结构。
该液相成膜内构件5为一种简单的竖向列管式结构，或者竖向平板式结构，或者是竖向悬丝结构。水流从顶部沿管壁、或者板面，或者悬丝下降的过程形成薄膜，增加气液接触面积，减小解析阻力。
实施例3
在实施例1的基础上，如图1所示，所述真空抽吸装置包括集水箱11、循环泵12、水力引射器10、抽气管路9、放空管15；所述集水箱11的下端一侧连通一前出水管路18，所述前出水管路18连通所述循环泵12的入口，所述循环泵12的出口连接一后出水管路19，所述后出水管路19的出口连接所述水力引射器10，所述水力引射器10的顶端连通所述放空管15；所述水力引射器10通过抽气管路9连通所述真空解析罐4。
所述真空抽吸装置基本原理是：通过所述集水箱11内的水经过所述循环泵12加压，高速水流在所述水力引射器10内形成负压，从而达到抽吸所述真空解析罐4内气体，形成一定真空度的目的。
所述真空抽吸装置并不限于本实施例提到的水力引射真空抽吸装置，也可以是其它形式的抽真空设备。
实施例4
在实施例1的基础上，如图1所示，所述进水管路3上设有一加药混合器2，所述加药混合器2内设有软水剂13。
溶解于水中的二氧化碳，主要以重碳酸根形式存在，主要来自于碳酸氢钙的分解：Ca(HCO3)2→CaCO3+CO2↑+H2O；Mg(HCO3)2→MgCO3+CO2↑+H2O；重碳酸根在脱除二氧化碳后会产生碳酸根，碳酸根与水中的钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子形成沉淀，所以在进入所述真空解析罐4之前需通过加药混合器2投加一定量（软水剂的加入量由来水的水质决定，）的所述软水剂13，随后形成的泥渣沉积于所述真空解析罐4的底部，通过排渣口16定期排除，在软水剂的作用下达到炉内防垢的目的。
所述加药混合器2可以为静态管道混合器，也可以是射流加药器。所述静态管道混合器靠固定在管内的混合元件来进行完成，由于混合元件的作用，使流体时而左旋时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，同时也将周边液流推向中心，再加上流体自身的旋转在相邻元件连接处的界面上发生碰撞，完善的径向环流混合，使流体在管子截面上的温度梯度、速度梯度明显减少，而混合效果则明显增强。
所述射流混合器根据射流原理,利用来水流经射流器时产生的虹吸现象,达到投加所述软水剂13的目的，可减少动力装置,避免设备的腐蚀,降低使用成本。
实施例5
在实施例1的基础上，如图1所示，所述第二出水管路8上设有液位控制阀7；所述液位控制阀7连接一液位传感器14，所述液位传感器14位于所述真空解析罐4内，通过液位传感器14来控制液位控制阀7的开度，从而控制真空解析罐4底部的液位。
所述的液位控制阀7可以是电动阀，也可以是气动阀，选择性更灵活，成本也更低。
实施例6
基于实施例1提供的处理系统，本发明还提供一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理方法，其包括步骤：将来水通过进水管路3导入真空解析罐4，进入真空解析罐4的水首先均匀分布于一液相成膜内构件5的顶部，再沿液相成膜内构件5内壁形成薄膜，重力流下，同时所述真空解析罐4顶部被抽真空装置抽真空，通过所述真空抽吸装置脱除氧和二氧化碳后的水汇集于真空解析罐4的底部，由排水泵6加压后经第二出水管路8进入下游工序。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：包括进水管路（3）；所述进水管路（3）的入口连通原水（1），出口连通一真空解析罐（4）；所述真空解析罐（4）内部设有一液相成膜内构件（5）；所述真空解析罐（4）的顶端连接一真空抽吸装置，底端设置一排渣口（16）和一第一出水管路（17）；所述第一出水管路（17）的出口连接一排水泵（6）的入口，所述排水泵（6）的出口连接一第二出水管路（8）。
2.根据权利要求1所述的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：所述液相成膜内构件（5）为竖向列管式结构、竖向平板式结构或者竖向悬丝结构中的一种。
3.根据权利要求1所述的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：所述真空抽吸装置包括集水箱（11）、循环泵（12）、水力引射器（10）、抽气管路（9）、放空管（15）；所述集水箱（11）的下端一侧连通一前出水管路（18），所述前出水管路（18）连通所述循环泵（12）的入口，所述循环泵（12）的出口连接一后出水管路（19），所述后出水管路（19）的出口连接所述水力引射器（10），所述集水箱（11）的顶端连通所述放空管（15）；所述水力引射器（10）通过抽气管路（9）连通所述真空解析罐（4）。
4.根据权利要求1所述的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：所述进水管路（3）上设有一加药混合器（2），所述加药混合器（2）内设有软水剂（13）。
5.根据权利要求4所述的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：所述加药混合器（2）为静态管道混合器或者射流加药器。
6.根据权利要求1所述的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：所述第二出水管路（8）上设有液位控制阀（7）；所述液位控制阀（7）连接一液位传感器（14）；所述液位传感器（14）位于所述真空解析罐（4）内。
7.根据权利要求1所述的暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理系统，其特征在于：所述的液位控制阀（7）是电动阀或者气动阀。
8.一种暂时硬度锅炉用水缓蚀阻垢水处理方法，其特征在于：其包括步骤：将来水通过进水管路（3）导入真空解析罐（4），进入真空解析罐（4）的水首先均匀分布于一液相成膜内构件（5）的顶部，再沿管内壁形成薄膜，重力流下，同时所述真空解析罐（4）顶部被抽真空装置抽真空，通过真空抽吸装置脱除氧和二氧化碳后的水汇集于真空解析罐（4）的底部，由排水泵（6）加压后经第二出水管路（8）进入下游工序。
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